Các Mạch Điện Xoay Chiều

     

Chúng ta đã cùng nghiên cứu và phân tích về các dạng toán của chiếc điện luân chuyển chiều xuất hiện thêm trong một mạch năng lượng điện khi giữa 2 đầu của mạch năng lượng điện chỉ có tính năng của một điện áp chuyển phiên chiều : điện trở, cảm phòng dung kháng. Mời những em thuộc theo dõi nội dungBài 13: các mạch điện xoay chiều


1. đoạn clip bài giảng

2. Nắm tắt lý thuyết

2.1.Mối quan hệ giữa i cùng u

2.2.Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ tất cả điện trở

2.3.Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ tất cả tụ điện

2.4.Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

3. Bài bác tập minh hoạ

4. Rèn luyện bài 13 thứ lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài bác tập SGK và Nâng cao

5. Hỏi đápBài 13 Chương 3 thứ lý 12


(i=I_0.cosomega t ightarrow u=U_0cos(omega t+varphi ))

(varphi=varphi _u-varphi _i): độ lệch pha giữa u và i

Ta có:

(varphi> 0): u sớm pha (varphi)so với i.

Bạn đang xem: Các mạch điện xoay chiều

(varphi

(varphi= 0):u thuộc pha cùng với i.


a. điều tra mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

*

Nối nhì đầu R vào điện áp chuyển phiên chiều(u=U_0cosomega t)

→(i=fracuR=fracU_0Rcosomega t=fracUR.sqrt2cosomega t)

→(i=I_0cosomega t)

→(i=Isqrt2cosomega t)

b. Định phương tiện Ohm trong mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm điện trở

Định luật:Cường độ hiệu dụng vào mạch điện xoay chiều chỉ bao gồm điện trở có mức giá trị bởi thương số giữa điện áp hiệu dụng với điện trở của mạch.

(I=fracUR)

Nhận xét: cường độ tức thời trong mạch thuộc pha với năng lượng điện áp tức thời hai đầu mạch: (u_R)cùng pha với i.


2.3.Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện


a. điều tra mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ tất cả tụ điện

*

Đặt năng lượng điện áp u thân hai bản của tụ điện:(u=U_0cosomega t=U.sqrt2cosomega t)

Điện tích bản bên trái của tụ điện:(q=C.u=C.U.sqrt2cosomega t)

Giả sử tại thời khắc t, mẫu điện bao gồm chiều như hình vẽ, điện tích tụ điện tăng lên. Sau khoảng thời gian(Delta t), điện tích trên bản tăng(Delta q).

→(i=fracDelta qDelta t)

Khi(Delta q,Delta t ightarrow 0)thì :(i=fracdqdtq=-omega C.U.sqrt2sinomega t)

⇔(i=omega C.U.sqrt2cos(omega t+fracpi 2))

Đặt:(I= Uomega C ightarrow i=I.sqrt2cos(omega t+fracpi 2))

Chọn:(varphi _i=0 ightarrow i=I.sqrt2cos(omega t); u=U.sqrt2cos(omega t-fracpi 2))

Đặt:(Z_C=frac1omega _C ightarrow I=fracUZ_C)

với (Z_C)là dung kháng của mạch, đơn vị là(Omega)

b. Định nguyên lý Ohm trongmạch năng lượng điện xoay chiều chỉ tất cả tụ điện

Định luật:

Cường độ hiệu dụng vào mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ đựng tụ điện có giá trị bởi thương số của năng lượng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch với dung kháng của mạch.

(I=fracUZ_C)

c. So sánh pha giao động của (u_C)và i

i sớm pha (fracpi 2)so cùng với (u_C)(hay (u_C)trễ pha (fracpi 2)so cùng với i).

d.Ý nghĩa của dung kháng

(Z_C)là đại lượng biểu lộ sự cản trở cái điện xoay chiều của tụ điện.

Dòng điện xoay chiều tất cả tần số cao (cao tần) chuyển sang tụ điện thuận lợi hơn cái điện luân phiên chiều tần số thấp.

(Z_C)có chức năng làm cho i sớm trộn (fracpi 2) đối với (u_C).

Xem thêm: Bài Văn Tả Con Chó Lớp 8 ❤️️ 15 Bài Văn Mẫu Tả Hay Nhất, Thuyết Minh Về Con Chó (13 Mẫu)


2.4.Mạch điện xoay chiều chỉ bao gồm cuộn cảm thuần


a.Hiện tượng trường đoản cú cảm trong mạch điện xoay chiều

Cuộn cảm thuần là cuộn cảm gồm điện trở không xứng đáng kể, khi mẫu điện luân chuyển chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xẩy ra hiện tượng từ bỏ cảm.

Khi tất cả dòng điện i chạy qua 1 cuộn cảm, từ thông trường đoản cú cảm có biểu thức: (varphi =Li) cùng với L là độ tự cảm của cuộn cảm.

Trường vừa lòng i là một trong những dòng điện xoay chiều, suất điện rượu cồn tự cảm:(e=-LfracDelta iDelta t)

Khi(Delta t ightarrow 0:e=-Lfracdidt)

b.Khảo sát mạch năng lượng điện xoay chiều bao gồm cuộn cảm thuần

*

Đặt vào hai đầu L một năng lượng điện áp chuyển phiên chiều. Mang sử i trong mạch là:(i=Isqrt2cosomega t)

Điện áp tức thời nhị đầu cuộn cảm thuần:

(u=Lfracdidt=-omega L.I.sqrt2sinomega t)

→(u=omega L.I.sqrt2cos(omega t+fracpi 2))

→(u=omega L.I)

Suy ra:(I=fracUomega _L)

Đặt:(Z_L=omega _L ightarrow I=fracUZ_L)

với (Z_L)gọi là cảm kháng của mạch, đơn vị chức năng là(Omega).

c. Định khí cụ Ohm trongmạch năng lượng điện xoay chiều chỉ cócuộn cảm thuần

Định luật:

Trongmạch năng lượng điện xoay chiều chỉ cócuộn cảm thuần,Cường độ hiệu dụngcó giá trị bởi thương số của điện áp hiệu dụng cùng cảm kháng của mạch.

(I=fracUZ_L)

d. đối chiếu về pha của (u_L)­ đối với i:

i trễ trộn (fracpi 2)so cùng với (u_L), hoặc (u_L)sớm pha (fracpi 2)so cùng với i.

e. Ý nghĩa của cảm kháng

(Z_L)là đại lượng thể hiện sự cản trở dòng điện chuyển phiên chiều của cuộn cảm.

Cuộn cảm bao gồm L béo sẽ cản trở nhiều so với dòng điện xoay chiều, nhất được coi là dòng điện xoay chiều cao tần.

(Z_L)cũng có tính năng làm cho i trễ pha (fracpi 2)so cùng với u.

Xem thêm: Giải Toán 11 Bài 2: Hoán Vị Chỉnh Hợp Tổ Hợp 11 Bài 2, Hoán Vị, Chỉnh Hợp, Tổ Hợp Và Bài Tập Áp Dụng


Bài 1:

Điện ápgiữa hai đầu của một cuộn cảm thuần :(u=100sqrt2cos(100pi t)(V))

Cường độ hiệu dụng trong mạch có giá trị I=5A

a. Xác định L

b. Viết biểu thức của i.

Hướng dẫn giải:

a. Ta có: U=100(A)

Áp dụng:(I=fracUZ _L ightarrow Z _L=fracUI=20(Omega ))

Mà:(Z _L=L.omega ightarrow L=fracZ_Lomega =frac15pi (H))

b. Ta có:(I_0= I.sqrt2=5sqrt2(A))

Trong mạch đựng cuộn cảm thuần, i trễ trộn (fracpi 2)so với u nên:(i=5sqrt2cos(100pi t-fracpi 2)(A))

Bài 2:

Điện áp thân hai đầu một đoạn mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ tất cả tụ có điện dung (C=frac10^-4pi (F)) bao gồm biểu thức (u=200sqrt2cos(100pi t)(V)). Biểu thức của cường độ loại điện trong mạch là:

Hướng dẫn giải:

Ta có:(Z _C=frac1omega_C =100Omega)

(I=fracUZ _C=frac200100=2(A))

Vìi sớm pha góc (fracpi 2)so cùng với u nhì đầu tụ điện, suy ra:(i=2sqrt2cos(100pi t+fracpi 2)(A))